LNG 뜻, 경유 뜻, LPI 뜻: 알쏭 달쏭한 용어정리!

LNG, 경유, LPI는 현대 사회에서 널리 사용되는 주요 연료 유형입니다. LNG는 액화천연가스로, 천연가스를 영하 162°C로 냉각하여 액화시킨 것입니다. 경유는 원유나 콜타르를 증류하여 얻은 기름으로, 디젤 엔진의 연료로 주로 사용됩니다. LPI는 액화석유분사 시스템으로, LPG 연료를 액체 상태로 엔진의 흡기 포트에 분사하는 기술입니다. 이 세 가지 연료는 각각 고유한 특성과 장단점을 가지고 있어 다양한 용도에 맞게 활용되고 있습니다.

LNG

LNG(Liquefied Natural Gas)는 액화천연가스(液化天然가스)를 의미하는 용어로, 천연가스의 주성분인 메탄을 저장과 운송을 위해 영하 162°C로 냉각하여 액화시킨 것입니다. 액화 과정에서 천연가스의 부피는 약 1/600로 축소되어 운반과 저장이 수월해지며, 무색, 무취, 무독성의 특성을 가지고 있습니다. LNG는 액화 과정에서 분진, 산성 가스, 헬륨, 물, 중 탄화수소 등의 불순물이 제거되어 청정 연료로 평가받으며, 가정용, 산업용, 발전용, 수송용 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 파이프라인이 존재하지 않는 원거리 수송에 있어서 비용적으로 효과적인 에너지원으로 주목받고 있습니다.

LNG의 생산 및 운송 과정

LNG는 복잡한 생산 및 운송 과정을 거쳐 소비자에게 전달됩니다.

• 액화 과정: 천연가스를 액화하기 위해서는 영하 162°C까지 냉각하는 과정이 필요합니다. 이 과정에서 천연가스에 포함된 불순물들이 제거되어 메탄 함량이 높은 청정 연료가 됩니다. 액화 과정은 고도의 기술과 대규모 설비를 필요로 하며, 이로 인해 초기 투자 비용이 높은 편입니다. 액화 과정에서는 다량의 에너지가 소모되기 때문에 효율적인 공정 설계가 중요합니다.
• 운송 방식: 액화된 LNG는 특수하게 단열된 LNG 운반선을 통해 해상으로 운송됩니다. 이 선박들은 초저온 상태의 LNG를 안전하게 운반할 수 있도록 설계되어 있으며, 대형 LNG 운반선은 한 번에 약 15만 톤의 LNG를 운송할 수 있습니다. 운송 과정에서 LNG의 일부가 기화되는 현상(BOG, Boil-Off Gas)이 발생하지만, 최신 기술로 이를 최소화하고 있습니다. 도착지에서는 LNG 인수기지를 통해 하역되어 저장탱크에 보관됩니다.

LNG의 주요 용도

LNG는 다양한 분야에서 중요한 에너지원으로 활용되고 있습니다.

• 발전 연료: LNG는 발전소에서 주요 연료로 사용되며, 특히 가스복합화력발전소에서 많이 활용됩니다. LNG를 사용한 발전은 석탄 발전에 비해 이산화탄소 배출량이 적고, 미세먼지나 황산화물 등의 대기오염물질 배출도 적어 친환경적입니다. 또한 가스터빈의 빠른 기동 특성으로 전력 수요 변동에 유연하게 대응할 수 있어 전력 공급 안정성에 기여합니다. 최근에는 재생에너지의 간헐성을 보완하는 백업 전원으로서의 역할도 강화되고 있습니다.
• 가정 및 상업용 연료: LNG는 도시가스의 원료로 사용되어 가정과 상업 시설의 취사, 난방, 온수 공급 등에 활용됩니다. 특히 취급이 용이하고 청정한 특성으로 주방에서 취사용 연료로 널리 사용되며, 보일러를 통한 난방과 온수 공급에도 효율적입니다. LNG 보일러는 열효율이 높고 열량 조절이 자유로워 경유나 등유 보일러에 비해 경제적이고 환경친화적인 대안으로 평가받고 있습니다.

LNG의 산업적 활용

산업 분야에서도 LNG는 다양하게 활용되고 있습니다.

• 제조 공정용: LNG는 섬유공업, 종이인쇄, 유리공업, 도자기공업 등 다양한 산업 분야에서 열원으로 활용됩니다. 가열을 위한 온도조절이 용이하고, 대규모 열원이 필요할 경우 전기에 비해 비용이 저렴한 장점이 있습니다. 또한 유황분이 거의 없어 제품에 손상을 미치지 않아 품질 관리에도 유리합니다. 특히 고온이 필요한 공정에서는 LNG의 높은 발열량과 청정한 연소 특성이 큰 장점으로 작용합니다.
• 냉열 이용 산업: LNG의 저온 특성(-162°C)을 활용한 다양한 산업이 발전하고 있습니다. 공기 액화 분리를 통한 액체 산소, 질소, 아르곤 생산, 냉동창고 운영, 폐타이어 등 폐기물의 저온분쇄, 냉열발전 등이 대표적입니다. LNG는 1kg당 약 200kcal의 냉열을 갖고 있어 이를 재활용하면 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 최근에는 인공 스케이트장, 스키장, 지역냉방 등에도 LNG의 냉열을 활용하는 연구가 진행 중입니다.

LNG 자동차의 특성

LNG는 자동차 연료로도 활용되고 있으며, 특히 장거리 운행 차량에 적합합니다.

• 장거리 운행 적합성: LNG 자동차는 연료를 액체 상태로 저장하기 때문에 에너지 밀도가 높아 CNG 차량에 비해 약 3배 수준의 운행거리를 확보할 수 있습니다. 이러한 특성은 화물차나 시외버스와 같은 대형 장거리 운행 차량에 특히 유리합니다. 충전 인프라가 부족한 상황에서도 충전 횟수가 적어 물류 차고지나 터미널에 LNG 충전소만 설치해도 전국적인 운행이 가능한 장점이 있습니다.
• 환경적 이점: LNG 자동차는 디젤 차량에 비해 대기오염물질 배출이 적습니다. 특히 미세먼지의 주요 원인인 PM(입자상 물질)은 약 38%, 질소산화물(NOx)은 약 11%, 일산화탄소(CO)는 약 57%, 이산화탄소(CO2)는 약 12% 감소하는 것으로 나타나고 있습니다. 이러한 환경적 이점으로 인해 대기오염이 심각한 도시 지역에서 디젤 차량을 대체하는 친환경 대안으로 주목받고 있습니다.

LNG는 청정 에너지원으로서 환경 규제가 강화되는 현대 사회에서 그 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 특히 전 세계적으로 탄소 중립을 위한 노력이 진행되는 가운데, 석탄이나 석유보다 탄소 배출이 적은 LNG는 에너지 전환 과정에서 중요한 가교 역할을 담당하고 있습니다. 앞으로도 LNG는 기술 발전과 함께 더욱 효율적이고 친환경적인 에너지원으로 자리매김할 것으로 전망됩니다.

경유

경유(輕油, Diesel)는 원유나 콜타르를 증류하여 얻은 기름을 의미하며, ‘가스오일(Gas Oil)’이라고도 불립니다. 경유라는 명칭은 중유에 비해 상대적으로 밀도가 낮기 때문에 붙여진 이름이며, 비점이 200~370℃ 범위에 속하는 석유 제품입니다. 등유 다음으로 유출되는 유종으로, 과거에는 휘발유나 등유보다 용도가 적고 가격이 낮아 경유를 분해한 가스를 첨가하여 도시가스의 열량을 높이는 데 사용했기 때문에 가스오일이라는 별칭이 붙게 되었습니다. 현재는 대부분(약 80%)이 각종 디젤엔진의 연료로 사용되고 있어 ‘디젤오일’이라고도 부릅니다.

경유의 특성

경유는 다른 석유 제품과 구별되는 여러 특성을 가지고 있습니다.

• 물리적 특성: 경유는 탄화수소를 주성분으로 한 투명한 액체이며, 약간의 점성도 있습니다. 색은 무색에서 연한 노란색 및 연한 갈색을 띠고 있으며, 보통 방향족 탄화수소로 된 첨가제를 넣을 경우에 약간의 색을 띠는 경우가 많습니다. 끓는 점의 범위는 250~350°C이고, 밀도는 820~845 kg/m³, 비중은 0.82~0.87, 인화점은 50°C 이상, 발화점은 210°C 정도입니다. 탄화수소 분자당 탄소수는 보통 10~15개 사이입니다.
• 안전성: 경유는 휘발성이 낮아서 불이 쉽게 붙지 않기 때문에 폭발의 위험이 적습니다. 이러한 특성 때문에 안전한 취급이 가능하며, 특히 산업 현장이나 대형 차량에서 선호됩니다. 그러나 이러한 낮은 휘발성은 저온에서의 시동성에 영향을 미칠 수 있어 겨울철 사용에 주의가 필요합니다.

경유의 용도

경유는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

• 자동차 연료: 경유는 주로 디젤 엔진의 연료로 사용됩니다. 디젤 엔진은 공기를 압축시켜 고온을 만들고 거기에 경유를 분사해서 엔진을 점화하는 방식으로 작동합니다. 이러한 방식은 가솔린 엔진에 비해 효율이 좋아 상업용 차량, 철도, 선박 등에 많이 활용됩니다. 특히 SUV나 트럭, 버스처럼 승차감보다 힘과 연비가 더 중요한 대형 차량에 주로 사용됩니다. 디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 연료 효율이 높아 같은 양의 연료로 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다.
• 산업용 연료: 경유는 보일러의 연료와 기계 등의 세척용, 금속가공유 원료 등으로도 사용됩니다. 특히 산업용 보일러나 발전기의 연료로 많이 활용되며, 높은 열량과 효율적인 연소 특성으로 인해 대규모 열에너지가 필요한 산업 현장에서 선호됩니다. 또한 일부 산업 공정에서는 경유를 용제나 세정제로 활용하기도 합니다.

경유와 환경 문제

경유 사용은 환경적 측면에서 여러 논쟁을 불러일으키고 있습니다.

• 미세먼지 발생: 최근 노후 경유차가 미세먼지 등 환경오염의 주범으로 지목되면서 경유 사용에 대한 규제가 강화되고 있습니다. 정부는 미세먼지 해결을 위한 다양한 정책을 추진 중이며, 노후 경유차 교체 시 지원금을 제공하는 등의 방안을 시행하고 있습니다. 특히 질소산화물 배출 감소를 위한 예산이 계속 증가하고 있어, 경유세 인상 가능성도 제기되고 있습니다. 이러한 환경적 우려로 인해 경유차의 인기는 점차 감소하는 추세입니다.
• 친환경 대체 연료 개발: 환경 문제로 인해 경유를 대체할 수 있는 친환경 연료 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 바이오디젤, 합성 디젤, 수소 연료 등이 대안으로 제시되고 있으며, 특히 전기차와 수소차의 발전으로 장기적으로는 경유 사용이 감소할 것으로 예상됩니다. 그러나 여전히 대형 차량이나 산업용 장비에서는 경유의 높은 에너지 밀도와 효율성으로 인해 완전한 대체가 어려운 상황입니다.

경유는 그 효율성과 경제성으로 인해 오랫동안 중요한 에너지원으로 활용되어 왔습니다. 그러나 환경 문제가 대두되면서 친환경 대체 연료의 개발과 함께 경유의 역할은 점차 변화하고 있습니다. 앞으로는 더 깨끗하고 효율적인 연료 기술의 발전과 함께 경유의 환경적 영향을 최소화하는 방향으로 발전해 나갈 것으로 전망됩니다.

LPI

LPI(Liquefied Petroleum Injection)는 ‘액화석유분사’를 의미하는 용어로, LPG 연료를 액체 상태로 엔진의 흡기 포트에 분사하는 기술입니다. 2004년 한국에서 세계 최초로 도입된 3세대 LPG 엔진 시스템으로, LPG 탱크 내부에 설치된 펌프로 공급된 LPG를 전자 제어 장치(ECU)로 제어되는 인젝터를 사용하여 각 실린더에 순차적으로 분사합니다. 이 시스템은 기존 기화기 방식의 LPG 엔진에서 흔히 발생하던 겨울철 시동 문제를 근본적으로 해결했을 뿐만 아니라, 출력과 연비를 개선하여 가솔린 자동차와 비슷한 성능을 제공합니다. LPI 시스템은 연료의 에너지 손실을 줄이고 정밀한 공연비 제어를 통해 출력을 향상시키고 배기가스를 감소시킵니다.

LPI 시스템의 구성 요소

LPI 시스템은 여러 핵심 부품으로 구성되어 있습니다.

• 연료 펌프: LPI 시스템의 핵심 부품으로, LPG 탱크 내부에 설치되어 액체 상태의 LPG를 고압 연료 라인으로 공급합니다. BLDC 다이어프램 타입으로 최대 유량은 시간당 140리터이며, 파열 압력은 110바 이상입니다. 연료 펌프는 LPG 연료를 일정한 압력(5바)으로 유지하여 인젝터로 안정적으로 공급하는 역할을 합니다. 이를 통해 엔진으로 연료를 일정하게 보낼 수 있어 더 힘 있는 엔진 성능을 구현할 수 있습니다.
• 인젝션 모듈: 인젝터와 아이싱 팁으로 구성되어 있으며, 고압 연료 라인을 통해 LPG 연료를 분배하고 분사하는 역할을 합니다. 인젝터는 ECU의 제어 신호에 따라 정확한 시점에 정확한 양의 연료를 분사하여 최적의 연소 효율을 달성합니다. 이 모듈은 흡기 포트에 설치되어 액체 상태의 LPG를 분사하여 공기와 혼합된 후 연소실로 들어가게 합니다.

LPI와 기존 LPG 엔진의 차이점

LPI 엔진은 기존 LPG 엔진과 여러 면에서 차이가 있습니다.

• 연료 공급 방식: 기존 LPG 엔진은 액체 상태인 LPG를 기체로 변환한 후 공기와 혼합해 기체 상태로 연소실에 분사하는 기화기 방식을 사용했습니다. 이 방식은 연료의 에너지 손실이 커서 가솔린 및 디젤 차량에 비해 출력이 낮다는 단점이 있었습니다. 또한 온도에 민감하여 추운 겨울철에는 기화기가 얼어 시동이 안 걸리거나 꺼지는 등의 문제가 발생했습니다. 반면 LPI 엔진은 LPG를 액체 상태 그대로 분사하여 에너지 손실을 최소화하고 겨울철 시동 문제를 해결했습니다.
• 성능과 효율성: LPI 엔진은 액체 상태로 연료를 공급하는 방식이어서 연료를 더 정밀하게 제어할 수 있고, 이로 인해 연비와 출력이 향상되었습니다. 기존 LPG 엔진의 단점을 보완하여 가솔린 차량과 비슷한 수준의 성능을 제공하며, 특히 겨울철 시동성이 크게 개선되었습니다. 또한 공연비를 최적으로 제어하여 배기가스도 감소시켰습니다.

LPI와 LPDi의 비교

LPI에서 더 발전한 형태로 LPDi 엔진이 있습니다.

• 분사 위치의 차이: LPI 엔진과 LPDi 엔진은 모두 액화된 상태로 LPG 연료를 분사한다는 공통점이 있지만, 분사 위치에서 차이가 있습니다. LPI 엔진은 흡기 포트에 연료를 분사하는 반면, LPDi 엔진은 연소가 일어나는 주연소실에 직접 LPG 연료를 분사합니다. 이러한 분사 위치의 차이로 인해 LPDi 엔진은 더 높은 효율과 출력을 제공할 수 있습니다. 같은 LPG 연료를 사용해도 연료 분사 위치에 따라 성능이 달라지는 것을 확인할 수 있습니다.
• 기술적 진보: LPDi 엔진은 가솔린 직접 분사(GDi) 엔진의 원리를 LPG에 적용한 4세대 LPG 엔진 시스템입니다. 이 기술은 가솔린 차량과 비슷한 출력을 제공하면서도 연료 효율을 약 10% 이상 높일 수 있습니다. 2023년 11월에는 현대 포터 II와 기아 봉고 III에 LPDi 엔진이 탑재되어 출시되었으며, 디젤 트럭과 비교해도 뛰어난 친환경성과 경제성을 보여주고 있습니다.

LPI의 제조사별 명칭 차이

LPI는 제조사에 따라 다른 명칭으로 불리기도 합니다.

• LPe와의 관계: LPe는 LPi와 동일한 기술을 가리키는 용어로, 단지 제조사에 따라 다른 명칭을 사용하는 것입니다. 현대자동차와 기아자동차는 LPi라는 용어를 사용하는 반면, 르노 코리아에서는 LPe라는 용어를 사용합니다. 두 용어 모두 액체 상태의 LPG를 분사하는 동일한 엔진 방식을 가리키며, 기술적인 차이는 없습니다.

LPI 기술은 LPG 차량의 성능과 편의성을 크게 향상시켰으며, 이를 바탕으로 더욱 발전된 LPDi 기술까지 개발되었습니다. 이러한 기술 발전은 LPG 차량이 친환경적이면서도 성능 면에서 가솔린 차량과 경쟁할 수 있게 만들었습니다. 앞으로도 LPG 엔진 기술은 계속 발전하여 더욱 효율적이고 친환경적인 차량을 만드는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

FAQ

Q: LNG(Liquefied Natural Gas)란 정확히 무엇인가요?

A: LNG는 액화천연가스를 의미하는 용어로, 천연가스의 주성분인 메탄을 저장과 운송을 위해 영하 162°C로 냉각하여 액화시킨 것입니다. 액화 과정에서 천연가스의 부피는 약 1/600로 축소되어 운반과 저장이 수월해지며, 무색, 무취, 무독성의 특성을 가지고 있습니다. LNG는 발전 연료, 도시가스의 원료, 산업용 열원 등으로 활용되며, 석탄이나 석유보다 환경오염물질 배출이 적어 친환경 에너지원으로 평가받고 있습니다.

Q: 경유(Diesel)의 정확한 의미는 무엇인가요?

A: 경유는 원유나 콜타르를 증류하여 얻은 기름을 의미하며, ‘가스오일’ 또는 ‘디젤오일’이라고도 불립니다. 비점이 200~370℃ 범위에 속하는 석유 제품으로, 주로 디젤 엔진의 연료로 사용됩니다. 디젤 엔진은 공기를 압축시켜 고온을 만들고 거기에 경유를 분사해서 점화하는 방식으로 작동하며, 가솔린 엔진보다 연료 효율이 높아 상업용 차량, 철도, 선박 등에 많이 활용됩니다. 다만 최근에는 미세먼지 등 환경오염의 주범으로 지목되면서 규제가 강화되고 있습니다.

Q: LPI(Liquefied Petroleum Injection)란 어떤 의미를 가지고 있나요?

A: LPI는 액화석유분사를 의미하는 용어로, LPG 연료를 액체 상태로 엔진의 흡기 포트에 분사하는 기술입니다. 2004년 한국에서 세계 최초로 도입된 3세대 LPG 엔진 시스템으로, 기존 기화기 방식의 LPG 엔진에서 흔히 발생하던 겨울철 시동 문제를 해결하고 출력과 연비를 개선했습니다. LPI 시스템은 연료 펌프, 인젝션 모듈 등으로 구성되며, 최근에는 LPG를 연소실에 직접 분사하는 더 발전된 형태의 LPDi 기술도 개발되었습니다.